一種高低鋸齒形軟硬互層孕鑲金剛石鉆頭的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種用于軟硬互層巖石勘探的高低鋸齒形軟硬互層孕鑲鉆頭。
【背景技術】
[0002]目前，公知鉆頭的唇面形狀大多呈平底狀(參見圖1)或同心齒形狀(參見圖2)等。在鉆頭鉆進過程中，鉆頭與巖石接觸面積不發生變化，鉆進速度不理想，鉆頭壽命較短。在鉆頭鉆進軟巖層時，鉆頭會較快消耗；在鉆頭鉆進硬巖層時，由于鉆頭與巖石接觸面大，故鉆進速度非常緩慢，甚至會出現打滑現象。在頁巖、板巖、礫巖、白云巖組成的軟硬互層鉆進中，現有鉆頭的鉆進平均速度為1.5米/小時，鉆進速度亦較慢，平均壽命115米，鉆頭壽命較短。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型要解決的技術問題是，克服現有技術存在的上述缺陷，提供一種鉆頭壽命較長，鉆進速度快的高低鋸齒形軟硬互層孕鑲鉆頭。
[0004]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:
[0005]一種高低鋸齒形軟硬互層孕鑲金剛石鉆頭，包括鋼體，鋼體上方設有胎體，胎體上設有交錯間隔排列的高齒和低齒，一個高齒與一個低齒共同構成一個組合切削刃，相鄰組合切削刃之間設有用于排水排肩的主水口，屬于同一個組合切削刃的高齒與低齒之間設有用于輔助排水的副水口。
[0006]進一步，所述交錯間隔排列的高齒和低齒均勻分布于胎體的上圓周面，且高齒和低齒所對應的圓周角相等。
[0007]進一步，所述高齒和低齒的端面均為斜面，所述斜面與水平方向成10°?20°角，優選15°角。
[0008]進一步，所述胎體上設有至少有五個組合切削刃，即設有至少五個高齒和至少五個低齒。
[0009]進一步，所述高齒的最高處高度值為13-15 mm，優選14mm，高齒的最低處高度值為9.5-11.5mm，優選10.5mm ;低齒的最高處高度值為8_10 mm，優選9mm，低齒的最低處高度值為 4-6mm優選 5mm。
[0010]在鉆頭鉆進時，因高齒和低齒的端面均為斜面，故有利于減少齒塊與巖石的接觸面積，改善齒塊的受力條件，提高鉆頭唇面(即高齒和低齒的端面)的單位面積壓力，鉆頭的高齒部分適合鉆進硬地層，鉆頭的低齒部分則適合鉆進軟地層，在巖石破碎過程中，鉆頭的高低齒唇面與巖石接觸面積隨著鉆進的進行發生變化，所產生的破碎巖石在磨損胎體的同時，能有效提尚鉆頭尚低齒的鋒利度，加快鉆頭在鉆進軟硬互層巖石時的鉆進速度，解決了現有軟硬互層巖石鉆進困難的問題，鉆進效率高，鉆頭使用壽命長。此外，在鉆頭鉆進時，主水口可在鉆進過程中起到排水排肩作用，副水口可在鉆進過程中起到輔助排水作用，鉆頭冷卻效果好。
[0011]本實用新型結構簡單，鉆頭壽命較長，鉆進速度快。使用本實用新型之鉆頭，在頁巖、板巖、礫巖、白云巖等組成的軟硬互層鉆進中，平均鉆進速度可達到2.7米/小時，平均鉆頭壽命達到168米。
【附圖說明】
[0012]圖1為現有平底鉆頭的立體結構示意圖；
[0013]圖2為現有同心齒鉆頭的立體結構示意圖；
[0014]圖3為本實用新型之金剛石鉆頭的立體結構示意圖；
[0015]圖4為本實用新型之金剛石鉆頭的俯視圖；
[0016]圖5為本實用新型之金剛石鉆頭的A-A剖視圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步說明。
[0018]參照圖3、圖4和圖5，一種高低鋸齒形軟硬互層孕鑲金剛石鉆頭，包括鋼體7，鋼體7上方設有胎體8，胎體8上設有交錯間隔排列的高齒I和低齒2，一個高齒I與一個低齒2共同構成一個組合切削刃，相鄰組合切削刃之間設有用于排水排肩的主水口 5，屬于同一個組合切削刃的高齒與低齒2之間設有用于輔助排水的副水口 6。
[0019]所述交錯間隔排列的高齒I和低齒2均勻分布于胎體8的上圓周面(參見圖4)，且高齒I和低齒2所對應的圓周角相等。
[0020]所述高齒I和低齒2的端面均為斜面，所述斜面與水平方向成10°?20°角，本實施例中為15°角。
[0021]所述胎體8上設有至少有五個組合切削刃。本實施例中，所述胎體8上設有七個組合切削刃。
[0022]所述高齒的最高處高度值為13-15 mm，本實施例中選用14_，高齒的最低處高度值為9.5-11.5mm，本實施例中選用10.5mm ;低齒的最高處高度值為8_10 mm，本實施例中選用9_，低齒的最低處高度值為4-6_，本實施例中選用5_。
[0023]在鉆頭鉆進時，因高齒I和低齒2的端面均為斜面，故有利于減少齒塊與巖石的接觸面積，改善齒塊的受力條件，提高鉆頭唇面(即高齒I和低齒2的端面)的單位面積壓力，鉆頭的高齒I部分適合鉆進硬地層，鉆頭的低齒2部分則適合鉆進軟地層，在巖石破碎過程中，鉆頭的高低齒唇面與巖石接觸面積隨著鉆進的進行發生變化，所產生的破碎巖石在磨損胎體的同時，能有效提尚鉆頭尚低齒的鋒利度，加快鉆頭在鉆進軟硬互層巖石時的鉆進速度，解決了現有軟硬互層巖石鉆進困難的問題，鉆進效率高，鉆頭使用壽命長。此外，在鉆頭鉆進時，主水口可在鉆進過程中起到排水排肩作用，副水口可在鉆進過程中起到輔助排水作用，鉆頭冷卻效果好。使用本實用新型之鉆頭，在頁巖、板巖、礫巖、白云巖等組成的軟硬互層鉆進中，平均鉆進速度可達到2.7米/小時，平均鉆頭壽命達到168米。
【主權項】
1.一種高低鋸齒形軟硬互層孕鑲金剛石鉆頭，包括鋼體，鋼體上方設有胎體，其特征在于，所述胎體上設有交錯間隔排列的高齒和低齒，一個高齒與一個低齒共同構成一個組合切削刃，相鄰組合切削刃之間設有用于排水排肩的主水口，屬于同一個組合切削刃的高齒與低齒之間設有用于輔助排水的副水口。
2.根據權利要求1所述的高低鋸齒形軟硬互層孕鑲金剛石鉆頭，其特征在于，所述交錯間隔排列的高齒和低齒均勻分布于胎體的上圓周面，且高齒和低齒所對應的圓周角相等。
3.根據權利要求1或2所述的高低鋸齒形軟硬互層孕鑲金剛石鉆頭，其特征在于，所述高齒和低齒的端面均為斜面，所述斜面與水平方向成10°?20°角。
4.根據權利要求3所述的高低鋸齒形軟硬互層孕鑲金剛石鉆頭，其特征在于，所述斜面與水平方向成15°角。
5.根據權利要求1或2所述的高低鋸齒形軟硬互層孕鑲金剛石鉆頭，其特征在于，所述胎體上設有至少有五個組合切削刃。
6.根據權利要求5所述的高低鋸齒形軟硬互層孕鑲金剛石鉆頭，其特征在于，所述胎體上設有七個組合切削刃。
7.根據權利要求1或2所述的高低鋸齒形軟硬互層孕鑲金剛石鉆頭，其特征在于，所述高齒的最高處高度值為13-15 mm,高齒的最低處高度值為9.5-11.5mm ;低齒的最高處高度值為8-10 mm，低齒的最低處高度值為4-6mm。
8.根據權利要求7所述的高低鋸齒形軟硬互層孕鑲金剛石鉆頭，其特征在于，所述高齒的最高處高度值為14mm，高齒的最低處高度值為10.5mm ;低齒的最高處高度值為9mm，低齒的最低處高度值為5mm。
【專利摘要】一種高低鋸齒形軟硬互層孕鑲金剛石鉆頭，包括鋼體，鋼體上方設有胎體，所述胎體上設有交錯間隔排列的高齒和低齒，一個高齒與一個低齒共同構成一個組合切削刃，相鄰組合切削刃之間設有用于排水排屑的主水口，屬于同一個組合切削刃的高齒與低齒之間設有用于輔助排水的副水口。本實用新型結構簡單，鉆頭壽命較長，鉆進速度快。使用本實用新型之鉆頭，在頁巖、板巖、礫巖、白云巖等組成的軟硬互層鉆進中，平均鉆進速度可達到2.7米/小時，平均鉆頭壽命達到168米。
【IPC分類】E21B10-43, E21B10-60
【公開號】CN204436267
【申請號】CN201520087628
【發明人】曾波, 廉彩云, 許錫純
【申請人】長沙銳合鉆石工具有限公司
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2015年2月9日